CN106324525A - 电池的检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种电池的检测方法及装置。本发明实施例提供的电池的检测方法，包括：采集电池在第M次恒压充电过程与第N次恒压充电过程中，所述电池的充电电流达到截止充电电流时的充电时长，M与N均为大于或者等于1的整数，且N大于M；根据所述充电时长与充电次数，确定所述电池的状态信息。本发明在多次为电池充电的过程中，根据即时检测到的电池的数据信息来确定电池是否安全，检测效率高，进而提高了电池的安全性。

Description

电池的检测方法及装置

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池的检测方法及装置。

背景技术

随着现代社会的发展和人们环保意识的增强，越来越多的新能源得以开发和利用，能源经过开发后，多利用电池作为存储介质进行存储。例如，使用电池作为动力的汽车，使用锂离子电池作为动力的终端等。由于用户对电池的性能要求越来越高，使得如何提高电池的稳定性与安全性，成为在生产电池过程中需要研究的问题。

现有技术中，由于受到工艺水平的限制，电池在使用过程中会出现短路的现象，通常情况下，造成电池短路的主要原因有极片析锂、电池内部组件有次品等。电池在发生短路后，电池的电压会下降，导致电池的温度升高，严重时会有***的危险性。

因此，在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中检测电池安全性的方法，并不能即时有效的反应出电池是否安全，因此，缺少一种可以准确的检测电池是否安全的方法。

发明内容

本发明提供一种电池的检测方法及装置，通过在为电池充电过程中，检测电池的数据信息来确定电池是否安全，提高了检测效率，进而提高了电池的安全性。

本发明提供一种电池的检测方法，其特征在于，包括：

采集电池在第M次恒压充电过程与第N次恒压充电过程中，所述电池的充电电流达到截止充电电流时的充电时长，M与N均为大于或者等于1的整数，且N大于M；

根据所述充电时长与充电次数，确定所述电池的状态信息。

进一步地，上述方法中，根据所述充电时长与充电次数，确定所述电池的状态信息之前，所述方法还包括：

计算所述N与所述M的第一差值；

计算所述电池在第N次恒压充电过程中，所述电池的充电电流达到截止充电电流时的充电时长，与所述电池在第M次恒压充电过程中，所述电池的充电电流达到截止充电电流时的充电时长的第二差值；

所述根据所述充电时长与充电次数，确定所述电池的状态信息，包括：

根据所述第二差值与所述第一差值的比值，确定所述电池的状态信息。

进一步地，上述方法中，根据所述第二差值与所述第一差值的比值，确定所述电池的状态信息，包括：

当所述比值小于阈值时，得到第一状态信息，所述第一状态信息用于表示所述电池安全；

当所述比值大于或者等于阈值时，得到第二状态信息，所述第二状态信息用于表示所述电池不安全。

进一步地，上述方法中，所述方法还包括：

若得到第二状态信息，所述电池向所述电池所在的主体发出报警信号。

进一步地，上述方法中，其特征在于，所述电池为锂离子电池，所述阈值的范围为0.3～0.4。本发明还提供一种电池的检测装置，包括：

采集模块，用于采集电池在第M次恒压充电过程与第N次恒压充电过程中，所述电池的充电电流达到截止充电电流时的充电时长，M与N均为大于或者等于1的整数，且N大于M；

确定模块，用于根据所述充电时长与充电次数，确定所述电池的状态信息。

进一步地，上述装置中，所述装置还包括:

第一计算模块，用于计算所述N与所述M的第一差值；

第二计算模块，用于计算所述电池在第N次恒压充电过程中，所述电池的充电电流达到截止充电电流时的充电时长，与所述电池在第M次恒压充电过程中，所述电池的充电电流达到截止充电电流时的充电时长的第二差值；

所述确定模块，具体用于：

根据所述第二差值与所述第一差值的比值，确定所述电池的状态信息。

进一步地，上述装置中，所述确定模块，具体用于：

当所述比值小于阈值时，得到第一状态信息，所述第一状态信息用于表示所述电池安全；

当所述比值大于或者等于阈值时，得到第二状态信息，所述第二状态信息用于表示所述电池不安全。

进一步地，上述装置中，所述装置还包括：

报警模块，用于若得到第二状态信息，所述电池向所述电池所在的主体发出报警信号。

进一步地，上述装置中，其特征在于，所述电池为锂离子电池，所述阈值的范围为0.3～0.4。

本发明电池的检测方法及装置，通过采集电池在第M次恒压充电过程中，电池的充电电流达到截止充电电流时的充电时长TM，以及采集电池在第N次恒压充电过程中，电池的充电电流达到截止充电电流时的充电时长TN，然后通过计算充电时长TM、充电时长TN与充电次数M、充电次数N之间的数量关系，确定电池的状态信息，用以确定电池在充电过程中是否安全，本发明提供的技术方案，在多次为电池充电的过程中，根据即时检测到的电池的数据信息来确定电池是否安全，检测周期较短，检测效率高，进而提高了电池的安全性。因此，解决了现有技术中缺少一种可以准确的检测电池是否安全的方法的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的电池的检测方法实施例一的流程图；

图2为本发明实施例提供的电池充电过程中，充电电流-充电电压-充电时间关系图；

图3为本发明实施例提供的电池充电过程中，充电时间与充电电流关系图；

图4为本发明实施例提供的电池的检测方法实施例二的流程图；

图5为本发明实施例提供的电池的检测方法实施例三的流程图；

图6为本发明实施例提供的电池的检测装置实施例一的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的电池的检测装置实施例二的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的电池的检测装置实施例三的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

图1为本发明实施例提供的电池的检测方法实施例一的流程图，如图1所示，本发明实施例提供的电池的检测方法，具体可以包括如下步骤：

101、采集电池在第M次恒压充电过程与第N次恒压充电过程中，电池的充电电流达到截止充电电流时的充电时长，M与N均为大于或者等于1的整数，且N大于M。

电池在生成完成后，需要装入由该电池供电的主体，用户使用主体的时候即表示电池开始使用，电池在使用过程中，分为充电过程和放电过程。一个充电过程和一个放电过程表示为一个循环，电池在多次循环使用后，会因为其内部电芯的电解液以及极片之间化学反应而出现故障，例如短路。电池在出现故障后，就会存在***的危险性，因此，需要时刻对电池的安全性进行检测。

通常情况下，电池在放电过程中，会存在剩余电量不足的情况，需要使用外部充电设备为电池进行充电。图2为本发明实施例提供的电池充电过程中，充电电流-充电电压-充电时间关系图，如图2所示，电池在充电过程中可以包括两个阶段，第一个阶段为恒流充电，随着充电的进行，电池的电压逐渐升高，当电池的电压达到截止电压后，进入第二个阶段为恒压充电。电池在恒压充电过程中，充电电流会逐渐减小，直到截止充电电流为止。

需要说明的是，本发明实施例中所提及的截止充电电流，由用户根据不同的构造，不同型号的电池分别进行设定，在此并不做具体的限定。

为了可以准确的判别电池的状态信息，在本发明实施例中，采用对比不同次循环的电池数据信息的方式。因此，在每次为电池充电时，均采集电池在恒压充电过程中，电池的充电电流达到截止充电电流的充电时长。为了方便进行说明，取第M次和第N次，M与N均为大于或者等于1的整数，且N大于M，即，电池在第M次恒压充电过程中，采集电池的充电电流达到截止充电电流时的充电时长TM，电池在第N次恒压充电过程中，采集电池的充电电流达到截止充电电流时的充电时长TN。

可以理解的是，在本发明实施例中，采集到的数据信息可以记录在电池中的电池管理***中，也可以记录在其他部件中，例如存储器内。

102、根据充电时长与充电次数，确定电池的状态信息。

电池在无故障状态下，可以理解为在安全状态下，随着电池在第M次恒压充电和第N次恒压充电过程中，TN与TM的差值可以为零，也可以为负值，也可以为正值。因此，在一个具体的实现过程中，可以预先设定一个参考值作为阈值，然后根据充电时长与充电次数，确定电池的状态信息。

在本发明实施例中，电池的状态信息可以包括电池安全、电池不安全，或者电池故障、电池正常。

例如，电池在第3次恒压充电过程中，T3＝300秒，电池在第5次恒压充电过程中，T5＝300秒，T3＝T5，则确定电池的状态信息电池处于安全状态。

可以理解的是，本发明实施例中的电池的检测方法，可以在电池第二次循环过程中，就可以对电池的状态信息进行确定。图3为本发明实施例提供的电池充电过程中，充电时间与充电电流关系图，如图3所示，在同一块电池的循环使用过程中，所记录到的三次恒压充电过程中的数据，分别是，第322次恒压充电过程、第347次恒压充电过程，第372次恒压充电过程。从图中，可以看出，随着循环次数的增加，电池在恒压充电过程中，电池的充电电流达到截止充电电流的充电时长逐渐加长，因此，电池的状态信息在发生变化，因此可以确定电池的状态信息。

本发明电池的检测方法，通过采集电池在第M次恒压充电过程中，电池的充电电流达到截止充电电流时的充电时长TM，以及采集电池在第N次恒压充电过程中，电池的充电电流达到截止充电电流时的充电时长TN，然后通过计算充电时长TM、充电时长TN与充电次数M、充电次数N之间的数量关系，确定电池的状态信息，用以确定电池在充电过程中是否安全，本发明提供的技术方案，在多次为电池充电的过程中，根据即时检测到的电池的数据信息来确定电池是否安全，检测周期较短，检测效率高，进而提高了电池的安全性。因此，解决了现有技术中缺少一种可以准确的检测电池是否安全的方法的问题。

实施例二

图4为本发明实施例提供的电池的检测方法实施例二的流程图，如图4所示，本发明实施例提供的电池的检测方法，具体可以包括如下步骤：

201、采集电池在第M次恒压充电过程与第N次恒压充电过程中，电池的充电电流达到截止充电电流时的充电时长，M与N均为大于或者等于1的整数，且N大于M。

202、计算N与M的第一差值。

在本发明实施例中，为了可以提高检测结果的准确性，M与N可以相差1，也可以相差Q，Q为大于1的整数。因为N大于M，所以，第一差值＝N-M。

203、计算电池在第N次恒压充电过程中，电池的充电电流达到截止充电电流时的充电时长，与电池在第M次恒压充电过程中，电池的充电电流达到截止充电电流时的充电时长的第二差值。

电池在第M次恒压充电过程中，采集电池的充电电流达到截止充电电流时的充电时长TM，电池在第N次恒压充电过程中，采集电池的充电电流达到截止充电电流时的充电时长TN，第二差值＝TN-TM。相应的，第二差值可以是相邻两次恒压充电过程中充电时长的差值，也可以是不响铃的两次恒压充过程中充电时长的差值。

204、根据第二差值与第一差值的比值，确定电池的状态信息。

结合步骤202与步骤203中的计算结果，在步骤204中，比值＝(TN-TM)/(N-M)，在一个具体的实现过程中，可以预设一个阈值作为确定电池的状态信息的参考值，然后可以根据比值与预设的阈值之间的关系，确定电池的状态信息。

例如，电池在第3次恒压充电过程中，T3＝300秒，电池在第5次恒压充电过程中，T5＝300秒，第一差值＝N-M＝5-3＝2，第二差值＝TN-TM＝300-300＝0，比值＝(TN-TM)/(N-M)＝0。

又例如，电池在第10次恒压充电过程中，T3＝310秒，电池在第5次恒压充电过程中，T5＝300秒，第一差值＝N-M＝10-5＝5，第二差值＝TN-TM＝310-300＝10，比值＝(TN-TM)/(N-M)＝2。

本发明电池的检测方法，通过第二差值与第一差值的比值，来确定电池的状态信息，用以确定电池在充电过程中是否安全，本发明提供的技术方案，在多次为电池充电的过程中，根据即时检测到的电池的数据信息来确定电池是否安全，检测周期较短，检测效率高，进而提高了电池的安全性。

实施例三

图5为本发明实施例提供的电池的检测方法实施例三的流程图，如图5所示，本发明实施例提供的电池的检测方法，具体可以包括如下步骤：

301、采集电池在第M次恒压充电过程与第N次恒压充电过程中，电池的充电电流达到截止充电电流时的充电时长，M与N均为大于或者等于1的整数，且N大于M。

302、计算N与M的第一差值。

303、计算电池在第N次恒压充电过程中，电池的充电电流达到截止充电电流时的充电时长，与电池在第M次恒压充电过程中，电池的充电电流达到截止充电电流时的充电时长的第二差值。

304、计算第二差值与第一差值的比值，当比值小于阈值时，执行步骤305；当比值大于或者等于阈值时，执行步骤306。

在一个具体的实现过程中，阈值可以是用户根据大量的实验数据得出的数值，也可以是用户根据不同型号电池中电芯的性质设定的数值。

需要说明的是，由于电池中电芯的型号以及性质不同，其相应的阈值也是不同的，在本发明实施例中，当电池为锂离子电池时，阈值的范围为0.3～0.4。

305、得到第一状态信息，第一状态信息用于表示电池安全。

在本发明实施例中，电池的状态信息包括第一状态信息和第二状态信息，其中，第一状态信息用于表示电池安全，因此，当比值小于阈值时，得到第一状态信息后，可以理解为电池安全。

306、得到第二状态信息，第二状态信息用于表示电池不安全，执行步骤307。

在本发明实施例中，电池的状态信息包括第一状态信息和第二状态信息，其中，第而状态信息用于表示电池不安全，因此，当比值大于或者等于阈值时，得到第二状态信息后，可以理解为电池不安全。

307、电池向电池所在的主体发出报警信号。

当确定电池不安全后，电池会向电池所在的主体发送报警信号，通知相应的主体电池出现故障，需要及时进行更换，或通知相应的主体，电池存在***的危险，请及时远离主体。

在一个具体的实现过程中，报警信号可以是信号灯提示、语音提示、警告音提示、文字提示等。

例如，用户在为移动终端充电的过程，检测到电池不安全，然后电池会向电池所在的移动终端发出报警信号，提示电池存在***危险，请用户及时远离该移动终端。

又例如，用户在为使用电池作为动力来源的电动汽车充电的过程，检测到电池出现故障，电池会向电池所在的车辆发出报警信号，提示用户及时更换电池。

在本发明实施例中，对阈值的设定可以进行举例说明。

例一

选用从未使用的10个锂离子电池，每个电池的阳极活性物质为石墨，阴极活性物质为钴酸锂，且每个锂离子电池均用于移动终端中。为每个锂离子电池进行编号，分别为1号～10号，其中，7号电池和8号电池的电芯中添加易造成电芯短路的成分。使用锂离子电池循环测试装置同时为每个电池做模拟移动终端充电-放电测试，并且分别记录每个电池在循环测试过程中的电流值、电压值和时间值。实验数据如表1所示，其中，截止电压为恒压充电的电压值，截止充电电流为电池在恒压充电过程中电流的最小值，CV1为第101次恒压充电过程中，充电电流达到截止充电电流时的充电时长，CV2为第126次恒压充电过程中，充电电流达到截止充电电流时的充电时长，CV3为第151次恒压充电过程中，充电电流达到截止充电电流时的充电时长。

表1

在实验的过程中，7、8两个电芯在第151次测试过程中均发生过热、起火的不安全状态，且比值均明显大于其他电芯的比值。

在本次实验过程中，阈值可以选取发生的不安全状态的数据值的最小值，即阈值为0.6。

例二

选用从未使用的5个锂离子电池，每个电池的阳极活性物质为石墨，阴极活性物质为钴酸锂，且每个锂离子电池均用于移动终端中。为每个锂离子电池进行编号，分别为1号～5号，其中，1号和4号电池的电芯中添加易造成电芯短路的成分。使用锂离子电池循环测试装置同时为每个电池做模拟移动终端充电-放电测试，并且分别记录每个电池在循环测试过程中的电流值、电压值和时间值。实验数据如表2所示，其中，CV1为第100次恒压充电过程中，充电电流达到截止充电电流时的充电时长，CV2为第110次恒压充电过程中，充电电流达到截止充电电流时的充电时长，CV3为第120次恒压充电过程中，充电电流达到截止充电电流时的充电时长，以此类推。

表2

在实验的过程中，1号和4号两个电芯在第180次测试过程中发生过热、起火的不安全状态，且比值均明显大于其他电芯的比值。

在本次实验过程中，阈值可以选取发生的不安全状态的数据值的最小值，即阈值为0.375。

本发明电池的检测方法，通过第二差值与第一差值的比值，来确定电池的状态信息，用以确定电池在充电过程中是否安全，然后在确定电池处于非安全状态下，电池向电池所在的主体发送报警信号，本发明提供的技术方案，在多次为电池充电的过程中，根据即时检测到的电池的数据信息来确定电池是否安全，检测周期较短，检测效率高，提高了电池的安全性。

实施例四

图6为本发明实施例提供的电池的检测装置实施例一的结构示意图，如图6所示，本发明实施例提供的电池的检测装置，可以包括：采集模块11和确定模块12。

采集模块11，用于采集电池在第M次恒压充电过程与第N次恒压充电过程中，电池的充电电流达到截止充电电流时的充电时长，M与N均为大于或者等于1的整数，且N大于M；

确定模块12，用于根据采集模块11采集的充电时长与充电次数，确定电池的状态信息。

本实施例的装置，可以用于执行图1所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

实施例五

图7为本发明实施例提供的电池的检测装置实施例二的结构示意图，如图7所示，本发明实施例提供的电池的检测装置在实施例四的基础上，还可以包括：第一计算模块13和第二计算模块14。

第一计算模块13，用于计算N与M的第一差值；

第二计算模块14，用于计算电池在第N次恒压充电过程中，电池的充电电流达到截止充电电流时的充电时长，与电池在第M次恒压充电过程中，电池的充电电流达到截止充电电流时的充电时长的第二差值；

确定模块12，具体用于：

根据第二计算模块14计算的第二差值与第一计算模块13计算的第一差值的比值，确定电池的状态信息。

本实施例的装置，可以用于执行图3所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

实施例六

图8为本发明实施例提供的电池的检测装置实施例三的结构示意图，如图8所示，本发明实施例提供的电池的检测装置在实施例五的基础上，还可以包括：报警模块15。

确定模块12，具体用于：

当比值小于阈值时，得到第一状态信息，第一状态信息用于表示电池安全；

当比值大于或者等于阈值时，得到第二状态信息，第二状态信息用于表示电池不安全。

报警模块15，用于若确定模块12得到第二状态信息，电池向电池所在的主体发出报警信号。

需要说明的是，在本发明是实施例中，所述电池为锂离子电池，，所述阈值的范围为0.3～0.4。本实施例的装置，可以用于执行图4所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电池的检测方法，其特征在于，包括：

采集电池在第M次恒压充电过程与第N次恒压充电过程中，所述电池的充电电流达到截止充电电流时的充电时长，M与N均为大于或者等于1的整数，且N大于M；

根据所述充电时长与充电次数，确定所述电池的状态信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述充电时长与充电次数，确定所述电池的状态信息之前，所述方法还包括：

计算所述N与所述M的第一差值；

计算所述电池在第N次恒压充电过程中，所述电池的充电电流达到截止充电电流时的充电时长，与所述电池在第M次恒压充电过程中，所述电池的充电电流达到截止充电电流时的充电时长的第二差值；

所述根据所述充电时长与充电次数，确定所述电池的状态信息，包括：

根据所述第二差值与所述第一差值的比值，确定所述电池的状态信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述第二差值与所述第一差值的比值，确定所述电池的状态信息，包括：

当所述比值小于阈值时，得到第一状态信息，所述第一状态信息用于表示所述电池安全；

当所述比值大于或者等于阈值时，得到第二状态信息，所述第二状态信息用于表示所述电池不安全。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若得到第二状态信息，所述电池向所述电池所在的主体发出报警信号。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述电池为锂离子电池，所述阈值的范围为0.3～0.4。

6.一种电池的检测装置，其特征在于，包括：

采集模块，用于采集电池在第M次恒压充电过程与第N次恒压充电过程中，所述电池的充电电流达到截止充电电流时的充电时长，M与N均为大于或者等于1的整数，且N大于M；

确定模块，用于根据所述充电时长与充电次数，确定所述电池的状态信息。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括:

第一计算模块，用于计算所述N与所述M的第一差值；

第二计算模块，用于计算所述电池在第N次恒压充电过程中，所述电池的充电电流达到截止充电电流时的充电时长，与所述电池在第M次恒压充电过程中，所述电池的充电电流达到截止充电电流时的充电时长的第二差值；

所述确定模块，具体用于：

根据所述第二差值与所述第一差值的比值，确定所述电池的状态信息。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述确定模块，具体用于：

当所述比值小于阈值时，得到第一状态信息，所述第一状态信息用于表示所述电池安全；

当所述比值大于或者等于阈值时，得到第二状态信息，所述第二状态信息用于表示所述电池不安全。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

报警模块，用于若得到第二状态信息，所述电池向所述电池所在的主体发出报警信号。

10.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述电池为锂离子电池，所述阈值的范围为0.3～0.4。